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Die
Erfindung betrifft ein Schlagwerk einer Elektrohandwerkzeugmaschine,
insbesondere eines Bohr- und/oder Schlaghammers, mit einem Hammerrohr,
mit einem mit einem Führungsabschnitt
im Hammerrohr längsverschieblich
gelagerten Kolben und mit einer Kolbenaußenführung, an der ein Führungsbereich
des Kolbens längsverschieblich
geführt ist.
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Stand der Technik
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Ein
Schlagwerk mit einem Hammerrohr, einem Kolben und einer Kolbenaußenführung ist
zum Beispiel für
Schlaghämmer
bekannt. Dabei treibt das Schlagwerk ein Werkzeug, wie zum Beispiel
einen Meißel,
periodisch wiederkehrend schlagartig vor. Um einen entsprechenden
Impuls zu erzeugen, bewegt sich der von einem Elektromotor hin-
und herbewegter Kolben – zumindest
teilweise – im
Hammerrohr und treibt dabei einen ebenfalls hammerrohrgeführten Schläger über ein
zwischen dem Kolben und dem Schläger
liegendes Luftpolster an. Dabei überträgt die bewegte
Schlagmasse des Schlägers
beim Aufschlag auf ein Werkzeugelement einen Impuls. Das Werkzeugelement
kann dabei das Werkzeug selbst sein, ein Teil einer Werkzeughalterung
oder ein zwischen dem Werkzeug und dem Schläger angeordneter Schlagbolzen.
Der vorzugsweise zylinderförmige
Kolben ist mit einem Führungsabschnitt
im Hammerrohr längsverschieblich
gelagert und wird von dem Antrieb des Schlagwerks zum Beispiel über ein
Pleuel angetrieben. Da der Kolben mit seinem Führungsbereich in jeder Position
der Hin- und Herbewegung außerhalb
des Hammerrohrs liegt, weist das Schlagwerk eine ebenfalls außerhalb
des Hammerrohrs angeordnete Kolbenaußenführung auf. Somit ist der Kolben
einerseits mit einem Führungsabschnitt
im Hammerrohr längsverschieblich
gelagert und andererseits mit einer, vom Werkzeug aus gesehen, in
Längsrichtung
des Hammerrohrs hinter dem Hammerrohr liegenden Kolbenaußenführung längsverschieblich
geführt.
Die übliche
Baulänge
eines Schlagwerks mit zylinderförmigen
Kolben setzt sich zusammen aus der Baulänge des Schlägers, des Luftpolsters,
des Kolbens und des zugehörigen
Pleuels oder eines anderen Kolbenantriebselements. Diese Baulänge kann
ohne Einfluss auf die Funktion des Schlagwerks nicht ohne weiteres
verkürzt
werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Bei
dem erfindungsgemäßen Schlagwerk
ist vorgesehen, dass ein außerhalb
des Hammerrohrs gelegenes Kolbenende ein Übergreifende zum Übergreifen
eines Endbereichs des Hammerrohrs aufweist und der Führungsbereich
zumindest teilweise dem Übergreifende
angehört
oder dort befestigt ist. Dabei ist der Führungsbereich zumindest teilweise außenumfänglich am Übergreifende
angeordnet. Dadurch, dass das aus dem Hammerrohr herausragende Kolbenende
ein Übergreifende
zum Übergreifen eines
Endbereichs des Hammerrohrs aufweist und der Führungsbereich zumindest teilweise
dem Übergreifende
angehört
oder dort befestigt ist, kann die Kolbenaußenführung – zumindest teilweise – in einem
Längsabschnitt
des Schlagwerks auf gleicher Höhe
angeordnet sein wie das Hammerrohr. Es ergibt sich in Längsrichtung
ein „Überlappbereich" von Kolbenaußenführung und
Hammerrohr. Durch diese „Verlagerung" der Kolbenaußenführung in
Richtung des Hammerrohrs kann die Baulänge des Schlagwerks und damit
der gesamten Elektrohandwerkzeugmaschine reduziert werden, ohne
die Länge
der Kolbenaußenführung zu
beschränken.
Somit kann – bei
möglichst
großer
Führungsfläche zwischen
Kolbenaußenführung und
Führungsbereich – ein möglichst
kurzes Schlagwerk realisiert werden. Insbesondere ist dabei vorgesehen,
dass das Schlagwerk den Kolbenantrieb aufweist. Dieser Kolbenabtrieb
ist vorzugsweise Teil eines Gesamtantriebs, der das Werkzeug zu
allen von der Elektrohandwerkzeugmaschine ermöglichten Bewegungen antreibt.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass am Übergreifende
zumindest teilweise ein Kolbenantriebselement ausgebildet oder befestigt
ist, das einem Kolbenantrieb angehört. Das Kolbenantriebselement
ist zum Beispiel ein mit einem Splint am Übergreifende befestigtes Pleuel,
mit dem der Kolbenantrieb den Kolben oszillierend hin- und herbewegt.
Durch die Ausbildung des Kolbenantriebselements am Übergreifende
greift der Kolbenantrieb seitlich am Übergreifende des Kolbens an,
wodurch Vorteilhafterweise eine besonders kurze Baulänge des
Schlagwerks erreicht wird.
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Mit
Vorteil ist vorgesehen, dass der Kolbenantrieb eine Exzenteranordnung
zur Erzeugung der Kolbenbewegung aufweist, die mit dem Kolbenantriebselement
zusammenwirkt. Die Exzenteranordnung weist insbesondere eine Kurbel
auf. Durch das Zusammenwirken der Kurbel mit dem Kolbenantriebselement
wird aus einer Drehbewegung des Kolbenantriebs die oszillierende
Hin- und Herbewegung des Kolbens.
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Weiterhin
ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Kolbenantriebselement als Kulissenführung ausgebildet
ist. Vorteilhafterweise wird die Kulissenführung durch zwei einander gegenüberliegende
Stege gebildet, zwischen denen sich eine Nut ausbildet. Dabei sind
die Stege bevorzugt einstückig
mit dem Übergreifende
ausgebildet. Vorteilhafterweise ist die Kulissenführung im
Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens angeordnet.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass die Exzenteranordnung einen Exzentervorsprung
aufweist, der in die Kulissenführung
eingreift. Durch Eingreifen des Exzentervorsprungs in die Kulissenführung wird
die ursprüngliche
Drehbewegung des Kolbenantriebs in die oszillierende Hin- und Herbewegung
des Kolbens gewandelt.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, das Übergreifende
mit dem Kolbenende eine Übergreifhülse oder
mindestens einen Übergreifarm
ausbildet. Die Ausbildung des Übergreifendes
als Übergreifhülse bietet
dabei den Vorteil, dass diese eine große Fläche zur Ausbildung oder Befestigung
des Führungsbereichs
und/oder des Kolbenantriebselements aufweist. Ein als mindestens
ein Übergreifarm
ausgebildetes Übergreifende
hat hingegen den Vorteil, dass weniger Material benötigt wird.
Weiterhin bietet die Ausbildung des Übergreifendes als mindestens
ein Übergreifarm
den Vorteil, dass dieser so gestaltet werden kann, dass auch andere
Elemente der Elektrohandwerkzeugmaschine – insbesondere Antriebselemente – im Bereich
des Endes des Hammerrohrs angeordnet werden können.
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Mit
Vorteil ist vorgesehen, dass der Kolben als Hohlkolben mit einem
Hohlraum ausgebildet ist. Die Ausbildung des Kolbens als Hohlkolben
spart Material und stellt zusätzlichen
Bauraum zur Verfügung,
in den weitere Komponenten der Elektrohandwerkzeugmaschine verbaut
werden können.
Dadurch kann die Baulänge
der Elektrohandwerkzeugmaschine weiter reduziert werden. Unter einem
Hohlkolben ist im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schlagwerk
auch ein Hohlkolben zu verstehen, dessen Hohlraum von Kolben und
seinen Übergreifarmen
gebildet wird.
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Weiterhin
ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Hohlraum des Hohlkolbens eine
Zugangsöffnung aufweist,
die dem Hammerrohr abgewandt liegt. Durch die Zugangsöffnung ragt
zum Beispiel ein Teil des Kolbenantriebs oder eines anderen Elements
der Elektrohandwerkzeugmaschine in den Hohlraum des Hohlkolbens
hinein. Der Begriff Hohlkolben ist im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schlagwerk
nicht auf einen bei Schlagwerken bekannten Topfkolben beschränkt, der
gleichzeitig den Schläger zu
dessen Führung
aufnimmt.
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Ferner
betrifft die Erfindung eine Elektrohandwerkzeugmaschine, insbesondere
einen Bohr- und/oder Schlaghammer, mit einem vorstehend genannten
Schlagwerk.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im
Folgenden soll die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden.
Es zeigt:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung und
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Ausführungsform(en)
der Erfindung
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Die 1 zeigt
in einer schematischen Seitendarstellung einen Teil einer Elektrohandwerkzeugmaschine 1,
die als Schlaghammer 2 ausgebildet ist. Der Schlaghammer 2 weist
ein in einem Mittelabschnitt 3 eines Gehäuses 4 angeordnetes
Schlagwerk 5 auf. Zwischen dem Schlagwerk 5 und
einem Griff 6 am Ende 7 des Gehäuses befindet
sich eine Antriebseinheit 8 mit einem Elektromotor 9 und
einem zweistufig ausgebildeten Getriebe 10 mit einer ersten
Getriebestufe 11 und einer zweiten Getriebestufe 12.
Das Schlagwerk 5 besteht im Wesentlichen aus einem Hammerrohr 13 mit
einer Längsachse 14, einem
im Hammerrohr 13 gelagerten Schläger 15 und einem am
Endbereich 16 des Hammerrohrs 13 angeordneten
Kolben 17. Zwischen dem Schläger 15 und dem Kolben 17 bildet
sich im Hammerrohr 13 ein Luftpolster 18 aus, über das
der Kolben 17 den Schläger 15 antreibt.
Der Kolben 17 weist eine dem Schläger 15 zugewandte
Stirnfläche 18 auf,
an die sich ein Führungsabschnitt 20 des
Kolbens 17 anschließt.
Der Führungsabschnitt 20 weist
eine Mantelfläche 21 auf,
die einer Innenfläche 22 des
Hammerrohrs 13 gegenüberliegt.
Der Kolben 17 weist in seiner Mantelfläche 21 im Führungsabschnitt 20 eine Ringnut 23 auf,
in der ein O-Ring 24 zur Abdichtung des Kolbens 17 gegenüber der
Innenfläche 22 des Hammerrohrs 13 einliegt.
An den Führungsabschnitt 20 des
Kolbens 17 schließt
sich axial ein Innenkolben 25 an, der sich bis zu einem
Kolbenende 26 des Kolbens 17 erstreckt und einen
geringeren Durchmesser aufweist, als der Kolben 17 im Führungsabschnitt 20. Das
Kolbenende 26 weist ein den Innenkolben 25 teilweise übergreifendes Übergreifende 27 auf.
Das Übergreifende 27 und
das Kolbenende 25 bilden zusammen eine Übergreifhülse 28, die in einer
eingeschobenen Position, bei der der Kolben 17 bis auf das
Kolbenende 26 vollständig
innerhalb des Hammerrohr 13 angeordnet ist, auch den Endbereich 16 des
Hammerrohrs 13 übergreift.
Die Mantelfläche 21 der Übergreifhülse 28 bildet
einen Führungsbereich 29,
der mit einer Innenfläche 30 einer
Kolbenaußenführung 31 zusammenwirkt.
Die Kolbenaußenführung 31 ist
außerhalb
des Hammerrohrs 13 angeordnet und übergreift den Endbereich 16 des
Hammerrohrs 13 in einem Abschnitt A und einen sich an den Endbereich 16 anschließenden axialen
Bereich B, der sich an den Endbereich 16 des Hammerrohrs 13 anschließt. Die
Kolbenaußenführung 31 hat
in einem Schnitt mit einer Schnittfläche senkrecht zur Längsachse 14 eine
C-förmige
Kontur, mit der sie die Übergreifhülse 28 umfänglich umgibt,
wobei ein Umfangsbereich ausgelassen ist. In diesem Umfangsbereich weist
das Übergreifende 27 an
seiner Außenseite 32 eine
quer zur Längsachse 14 des
Hammerrohrs 13 angeordnete Kulissenführung 33 auf. Die
Kulissenführung 33 ist
ein Kolbenantriebselement 34 und wird von zwei einander
gegenüberliegenden
Stegen 35, 35' gebildet,
die im dargestellten Ausführungsbeispiel
einstückig
mit der Übergreifhülse 28 ausgebildet
sind. Dabei ist zwischen den Stegen 35, 35' eine Nut 36 ausgebildet.
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Die
Antriebseinheit 8 weist den Elektromotor 9 und
das zweistufig ausgebildete Getriebe 10 mit der ersten
Getriebestufe 11 und der zweiten Getriebestufe 12 auf.
Sie ist Teil des Schlagwerks 13. Der Elektromotor 9 weist
eine Abtriebswelle 37 auf, die parallel zu einer drehbar
gelagerten Welle 38 der ersten Getriebestufe 11 angeordnet
ist. Die erste Getriebestufe 11 besteht aus der Welle 38,
die von zwei zueinander beabstandet angeordneten Wälzlagern
gestützt
wird und auf der zwei Getriebezahnräder 39, 40 mit
jeweils einer Verzahnung beabstandet zueinander angeordnet und drehfest
mit der Welle 38 verbunden sind. Das Getriebezahnrad 40 weist
dabei einen kleineren Durchmesser als das Getriebezahnrad 39 auf.
An einem freien Ende 41 der Abtriebswelle 37 ist eine
Verzahnung ausgebildet, mit der eine Stirnverzahnung des Getriebezahnrades 39 kämmt.
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Die
zweite Getriebestufe 12 besteht im Wesentlichen aus einer
drehbar gelagerten Welle 42, die von zwei zueinander beabstandet
angeordneten Wälzlagern
gestützt
wird. Auf der Welle 42 ist ein Getriebezahnrad 43 und
ein Exzenterrad 44 angeordnet und drehfest mit der Welle 42 verbunden.
Das Getriebezahnrad 43 der zweiten Getriebestufe 12 kämmt mit
dem Getriebezahnrad 40 der ersten Getriebestufe 11.
Das Exzenterrad 44 weist einen exzentrisch zur Längsachse
der Welle 42 angeordneten, stiftförmigen Exzentervorsprung 45 auf,
der in die Nut 36 der Kulissenführung 33 eingreift.
Der dargestellte Teil der Antriebseinheit 8 ist somit ein
Kolbenantrieb 46, der mit einer Exzenteranordnung 47 die
Drehbewegung der Welle 42 in eine oszillierende Hin- und
Herbewegung des Kolbens 17 wandelt.
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Es
ergibt sich folgende Funktion des erfindungsgemäßen Schlagwerks: Zur Verkürzung der Baulänge L des
Schlagwerks 5 mit dem Hammerrohr 13, dem mit seinem
Führungsabschnitt 20 im
Hammerrohr 5 längsverschieblich
gelagerten Kolben 17 und mit der Kolbenaußenführung 31,
an der der Führungsbereich 29 des
Kolbens 17 längsverschieblich geführt ist,
weist das außerhalb
des Hammerrohrs 13 gelegene Kolbenende 26 ein Übergreifende 27 auf. Dabei
gehört
der Führungsbereich 29 teilweise
dem Übergreifende 27 an.
Durch die Anordnung des Führungsbereichs 29 an
dem Übergreifende 27 kann
die Lage der Kolbenaußenführung 31 gegenüber einem nicht
erfindungsgemäßen Schlagwerk
mit einem Kolben ohne Übergreifende
bei gleich großer
Führungsfläche des
Führungsbereichs 29 in
Richtung des Hammerrohrs 13 verlagert werden werden. Diese Verlagerung
ermöglicht,
dass ein axialer Abschnitt A („Überlappbereich") entsteht, in dem
die Kolbenaußenführung 31 den
Endbereich 16 des Hammerrohrs 13 umgreift. Dabei
verkleinert sich die Baulänge
L des Schlagwerks 5 um die Länge l des Abschnitts A, um
die die Kolbenaußenführung 31 axial
weniger weit hinter dem Endbereich 16 des Hammerrohrs 13 hinausragt.
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Weiterhin
kann die Baulänge
L durch das Angreifen der Exzenteranordnung 47 mit dem
Exzentervorsprung 45 an dem als Kulissenführung 33 ausgebildeten
Kolbenantriebselement 34 im Bereich des Übergreifendes 27 weiter
reduziert werden.
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Die
Elektrohandwerkzeugmaschine 1 der 2 entspricht
im Wesentlichen der der 1, sodass hier nur auf die Unterschiede
eingegangen wird. Der Kolben 17 des in der 2 gezeigten
Schlagwerks 5 ist als Hohlkolben 48 ausgebildet,
der eine Zugangsöffnung 49 aufweist,
die dem Hammerrohr 13 abgewandt liegt. In dem entstandenen
Hohlraum 50 des Hohlkolbens 48 ist der Kolbenantrieb 46 angeordnet.
Dieser besteht aus dem Elektromotor 9 mit seiner Abtriebswelle 37,
auf der das Exzenterrad 44 drehfest angeordnet ist. Der
Exzentervorsprung 45 des Exzenterrads 44 greift
dabei in die an der Innenfläche 51 eines Übergreifarms 52 angeordnete
Kulissenführung 33.
Der Übergreifarm 52 trägt weiterhin ein Übergreifende 27 mit
Führungsbereich 29 zur Führung des
Kolbens 17. Bei dieser Anordnung ist die Baulänge L des
Schlagwerks 5 und somit auch die Baulänge der Elektrohandwerkzeugmaschine 1 noch
weiter reduziert, da der aus dem Elektromotor 9 und dem
Exzenterrad 44 mit Exzentervorsprung 45 bestehende
Kolbenantrieb 46 im Hohlraum 50 des Hohlkolbens 48 angeordnet
ist.